[发明专利]复合构件中位移体积的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及位于精密均一性几何网格内的复合材料三维建筑构件中的系列位移体积的设计和实施，其通过整合在三维钢结构中的间隔系统进行确定和固定，在曲率和角度方面以任意方向灵活形成。

由于现有技术缺乏灵活性，考虑到市场对灵活性和精确装配以及适用范围的需求提高，本发明以简单经济的方式解决了这些问题。适用性的范围扩大将通过材料的显著减少而产生环境效益。此外，适用性范围增大的一部分涉及非工业化国家基础设施和建筑的改进。

背景技术

在20世纪90年代，发明了双轴空心板[EP0552201]。该发明在混凝土板内混入空心体来节省材料和重量。描述了混入空心体以及设计空心体的不同方法。

该专利描述了建筑用双轴混凝土构件中空隙的理想结构尺寸和布局(placement)。其也描述了使用早已成为必需的顶部和底部钢筋(reinforcement)来锁定这些空隙的简单经济的方式，顶部和底部钢筋常常存在于建筑用混凝土板中。该发明涵盖存在顶部和底部钢筋的情形，如混凝土板。该发明的退步在于：存在顶部和底部钢筋，以及三维结构如沿轮廓线(contour lines)的弯曲墙壁或地基板(slab on ground)缺乏灵活性。专利[EP0552201]还描述了由部分球体/椭球体形成完整空隙的方式，但却没有给出有关由部分球体装配的空隙的强度的问题的解决方法。

若干申请，[JP2003171994]、[JP2004092166]、[JP2004176309]、[JP2004244938]、[JP2005146721]、[JP20051633401]、[JP2005188265]、[JP2005282010]、[JP2005105596]、[JP2005315065]、[JP2006089994]、[JP2006009363]、[JP2006138166]、[JP2007032055]、[JP2007113337]，追随(addresses)专利[EP0552201]，试图实现额外的连接特征，以建立用于固定顶部和底部钢筋之间单个空隙却不与一个或两个钢筋网格直接接触的创造性方法，这些申请显然旨在围绕专利[EP0552201]且不违背该专利的权利要求，找到一种仅仅使用已经存在的钢筋网格涉及最佳方案的方法。

所有这些申请都是高度不可行的，并且导致材料消耗、制造和实施的成本昂贵。

[WO02092935]描述了专利[EP0552201]主要涵盖的方法并且充分描述了专利[EP0552201]之后的最终系统。描述的其他方法的可行性明显更差且更加昂贵。

[WO2005080704]描述了在特别制作的网格内固定一行球(a row of balls)的方法，其中网格被弯曲以固定单个球。

该方法的缺点有以下几点：

a)过多使用非功能性钢；

b)需要特别制作网格以及弯曲网格；

c)缺乏对各行球(rows of balls)之间距离的控制。(所有现存的理论和测试都要求在三个方向上控制空隙)；

d)在弯曲网格内放置单个球耗费时间；

e)在钢筋网格之间放置每行球耗费时间；

f)缺乏对钢筋网格精确布置的控制；

g)具有模块性(modularity)的特别预制的钢筋网格，其模块性对应于空隙的模块性，从而允许空隙渗入网格；

h)最终结构与[EP0552201]一致。

[JP2006152657]描述了一种轻质的嵌入材料、轻质的嵌入材料结构以及能够通过一次模塑类型(one moulding type)经济地制造的轻质嵌入材料的形成装置。该设计的主要退步在于，由于稳定化联锁器而缺乏堆叠能力。因此，这种昂贵的设计，由于昂贵的运输成本(空运)甚至更加昂贵。

[JP2004176309]这一申请几乎是[EP0552201]的直接拷贝，因此也已经被涵盖。

发明内容

与现有技术相比，本发明建立了增强的灵活性，从而使得能够将该系统引入到用于所有建筑构件和土木建筑如墙壁、地基板(slab on ground)、浮基、海岸防护和道路中的复合材料领域的显著更广范围的应用中，并在曲率和角度方面以任意方向灵活形成，由此满足市场对于灵活性和精确装配以及增大适用性和可能性范围的提高的要求。

与现有技术相比，本发明解决了有关建筑构件内位移体积的涉及强度、运输和装配所存在的多种问题，从而获得与材料减少、运输减少和精确装配相关的成本有效的优质产品。